(57)【要約】【課題】  巻き始めのリードを確実に固定することのできるリード固定方法および装置を提供する。【解決手段】  巻芯部（１）まわりにワイヤ（２）を巻線するために巻き始めのリード（２ａ）を固定する固定方法において、リード（２ａ）を巻芯部（１）の内側から外側にはみ出すように導き、リード（２ａ）を押さえ手段（４１）によって押さえつけて固定し、リード（２ａ）を固定した状態でリード（２ａ）の付け根部の上からワイヤ（２）を所定回数巻回して締め付け、リード（２ａ）を押さえ手段（４１）から解放し、リード（２ａ）を巻芯部（１）の外側から内側に折り返し、折り返したリード（２ａ）の上からさらにワイヤ（２）を巻回することにより、リード（２ａ）を確実にコイル（６８）の巻幅内で固定することができ、リード（２ａ）が浮いたり、巻幅の外側にはみ出ることを防ぐことができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯部まわりにワイヤを巻線するために巻き始めのリードを固定する固定方法において、
前記リードを前記巻芯部の内側から外側にはみ出すように導き、
前記リードを押さえ手段によって押さえつけて固定し、
前記リードを固定した状態で前記リードの付け根部の上からワイヤを所定回数巻回して締め付け、
前記リードを前記押さえ手段から解放し、
前記リードを前記巻芯部の外側から内側に折り返し、
前記折り返したリードの上からさらにワイヤを巻回する、
ことを特徴とするリードの固定方法。
【請求項２】
巻芯部まわりにワイヤを巻線するために巻き始めのリードを固定する固定装置において、
前記リードを前記巻芯部の内側から外側にはみ出すように導く手段と、
前記リードを押さえ手段によって押さえつけて固定する手段と、
前記リードを固定した状態で前記リードの付け根部の上からワイヤを所定回数巻回して締め付ける手段と、
前記リードを前記押さえ手段から解放する手段と、
前記リードを前記巻芯部の外側から内側に折り返す手段と、
前記折り返したリードの上からさらにワイヤを巻回する手段と、
を備えることを特徴とするリードの固定装置。
【請求項３】
前記巻芯部の端部に切欠きを形成したフランジを設け、前記切欠きの端面に前記リードを当てて直角に曲げることにより、前記リードを前記巻芯部の内側から外側に導くことを特徴とする請求項２に記載のリードの固定装置。
【請求項４】
前記折り返し手段を３次元に移動自在に支持された細長い棒から構成し、この棒でリード部を前記巻芯部の外側から持ち上げて前記巻芯部内側に押し込むことを特徴とする請求項２または３に記載のリードの固定装置。
【請求項５】
前記ノズルの前記巻芯部と反対側にクランプを設け、ワイヤ巻回時以外は前記クランプで前記ワイヤを保持して落下を防ぐことを特徴とする請求項２から４のいずれか一に記載のリードの固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻始めリードを固定する巻線機の固定装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の巻線機では、巻き始めのリードの固定は、巻冶具に数ターンワイヤを巻いた後、このリードを巻冶具内側に折り返し、さらにその上からワイヤを密に巻き重ねることによって、リードを固定していた。
【０００３】
なお、巻線機には、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。
【特許文献１】特開平２００１−１９７４２９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ワイヤをばら巻きにすると、ワイヤは、巻冶具の中心軸に対して荒いピッチで斜めの角度で巻き線されるため、最初の数ターンでは巻冶具に巻き線されない部分ができてしまう。また、数ターンワイヤを巻線した後、巻端部からリードを折り返して巻重ねても、折り返したリードがワイヤに巻重ならない場合があり、折り返しリードを完全に押さえることができず、リードが浮いてしまったり、巻端部から外側にはみ出してしまうといった問題があった。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、ばら巻きをしても、巻き始めのリードを確実に固定できる巻線機の固定装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、巻芯部まわりにワイヤを巻線するために巻き始めのリードを固定する固定方法において、前記リードを前記巻芯部の内側から外側にはみ出すように導き、前記リードを押さえ手段によって押さえつけて固定し、前記リードを固定した状態で前記リードの付け根部の上からワイヤを所定回数巻回して締め付け、前記リードを前記押さえ手段から解放し、前記リードを前記巻芯部の外側から内側に折り返し、前記折り返したリードの上からさらにワイヤを巻回する。
【０００７】
第２の発明は、巻芯部まわりにワイヤを巻線するために巻き始めのリードを固定する固定装置において、前記リードを前記巻芯部の内側から外側にはみ出すように導く手段と、前記リードを押さえ手段によって押さえつけて固定する手段と、前記リードを固定した状態で前記リードの付け根部の上からワイヤを所定回数巻回して締め付ける手段と、前記リードを前記押さえ手段から解放する手段と、前記リードを前記巻芯部の外側から内側に折り返す手段と、前記折り返したリードの上からさらにワイヤを巻回する手段と、を備える。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明において、前記巻芯部の端部に切欠きを形成したフランジを設け、前記切欠きの端面に前記リードを当てて直角に曲げることにより、前記リードを前記巻芯部の内側から外側に導く。
【０００９】
第４の発明は、第２または３の発明において、前記折り返し手段を３次元に移動自在に支持された細長い棒から構成し、この棒でリード部を前記巻芯部の外側から持ち上げて前記巻芯部内側に押し込む。
【００１０】
第５の発明は、第２、３、または４の発明において、前記ノズルの前記巻芯部と反対側にクランプを設け、ワイヤ巻回時以外は前記クランプで前記ワイヤを保持して落下を防ぐ。
【発明の効果】
【００１１】
第１および第２の発明によると、巻き始めのリードを巻芯部内に折り返し、その上からさらにワイヤを巻回することにより、リードを確実にコイルの巻幅内で固定することができ、リードが浮いたり、巻幅の外側にはみ出ることを防ぐことができる。
【００１２】
第３の発明によると、切欠きにリードを導くことにより、簡単かつ確実にリードを巻芯部の内側から外側に導くことができる。
【００１３】
第４の発明によると、細長い棒を３次元方向に動かしてリードを折り返すことにより、効率良くリードを折り返すことができる。
【００１４】
第５の発明によると、巻線時以外のときのワイヤの落下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の巻線機の一実施形態を示す図である。
【００１７】
本巻線機は、車両のエアバックのフィルターコイルを製造するために、スチールワイヤの巻線を行う巻線機である。このフィルターコイルは、エアバックの作動に伴ないフィルターコイル内で爆発が生じた時、爆発の火炎を遮断して爆風だけを通過させて、安全かつ確実にエアバックを膨らませるものである。
【００１８】
巻線装置を説明するにあたって、図１中に示すように、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が水平横方向、Ｙ軸が水平縦方向、Ｚ軸が垂直方向を示すものと規定する。
【００１９】
巻線機は、ノズル３から繰り出すワイヤ２をスピンドル６と一体形成された巻胴部１まわりに巻回することにより、フィルターコイルを製造する。
【００２０】
巻胴部１の端部には切欠き部５が形成されたフランジ４が設けられ、これによって、フランジ４をはみ出してワイヤ２が巻回されることを防止する。
【００２１】
スピンドル６は、ベース９に直立して固定されたフレーム７で回転自在にＸ軸方向に平行に支持され、巻回時に、フレーム７をはさんでスピンドル６の反対側に設けられたスピンドルモータ８によって回転される。
【００２２】
巻胴部１の先端には、端面１ａと対峙するようにセンター押さえ機構１０のフランジ１１が配置される。フランジ１１は、フレーム１２によって回転自在に支持され、かつスピンドル６と同軸に配置された支軸１３に取り付けられている。支軸１３はモータ１４によってスピンドル６と同期に回転させられる。フレーム１２の下部１２ａは、ベース９に固定され、かつＸ軸方向に伸びるガイド１５と摺動自由に嵌合されている。また、フレーム１２は、移動モータ１６から伸びるスクリューロッド１７と螺合されており、移動モータ１６を回転させることにより、フランジ１１を巻胴部１と同軸方向に移動させる。これにより、巻線時には、フランジ１１で巻胴部１を押さえつけて巻胴部１の軸振れを防止し、またコイルの巻幅を規定し、巻線終了時には、フランジ１１を巻胴部１から離して形成したコイルを巻胴部１から抜き取ることができる。
【００２３】
巻胴部１へワイヤ２を繰り出すノズル３は、３軸移動機構３０によってＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の３次元に移動可能に支持される。３軸移動機構３０は、それぞれ送り機構を備えて、Ｘ軸方向にノズル３を移動するモータ３１と、Ｙ軸方向にノズル３を移動するモータ３２と、Ｚ軸方向にノズル３を移動するモータ３３と、これらモータ３１、３２、３３を支持する柱３４とから構成され、モータ３１、３２、３３を動作させることによって、ノズル３の位置を変え巻線位置を移動させていく。なお、３軸移動機構３０については公知のため、詳細な説明は省略する。
【００２４】
柱３４には、巻線後に、先端の電極８１をワイヤ２に近接させ、ワイヤ２同士を溶着させるヒュージング装置８０が取り付けられている。
【００２５】
ノズル３の上部には、ワイヤ２を挟んで保持し、ワイヤ２が勝手に繰り出ることを防ぐクランプ６１が設けられる。
【００２６】
図２は、巻線開始時にワイヤ２の先端を保持するワイヤ押さえ機構４０の図である。
【００２７】
ワイヤ押さえ機構４０の押さえ板４１は、切欠き部５に嵌るように板状に形成され、押さえ板４１を上下に駆動するアクチュエータ４２によって支持される。アクチュエータ４２はスピンドル６の軸心と平行に伸びたガイド４３の上に摺動可能に取り付けられ、アクチュエータ４４を動作させることによってＸ軸方向に移動する。
【００２８】
巻線開始時において、ワイヤ２の先端（リード部２ａ）は切欠き部５内に導かれ、押さえ板４１によって上から押さえつけることにより、ワイヤ２の先端は切欠き５内で動くことなく固定される。
【００２９】
スピンドル６を挟んだ３軸移動機構３０の反対側には、Ｙ軸方向に伸びた棒状のハンド５１が設けられる。ハンド５１は、前記３軸移動機構３０と同様に構成される３軸移動機構５０によって３次元に移動可能に支持される。３軸移動機構５０は、Ｘ軸方向にノズル３を移動するモータ５２と、Ｙ軸方向にノズル３を移動するモータ５３と、Ｚ軸方向にノズル３を移動するモータ５４を備え、これらモータ５２、５３、５４を動作させることによって、ハンド５１を３次元方向に移動させる。
【００３０】
ハンド５１は、後に詳述するが、切欠き部５から突出したワイヤ２のリード部２ａの下に挿入され、リード部２ａを切欠き部５上方を通過して上まわりに巻胴部１の内側に折り返す動作をする。
【００３１】
次に、図３および図４を参照して、本巻線機の動作を説明する。
【００３２】
まず、フランジ１１を前進させて巻胴部１に押し当て、各フランジ４、１１との間にワイヤ２を巻回する区画を画成する（図３（Ａ））。このとき、ワイヤ２はノズル３の上方でクランプ６１により保持されているため、ワイヤ２が落下することを防ぐことができる。
【００３３】
そして、ノズル３を切欠き部５に近づけ、ワイヤ２のリード部２ａを切欠き部５内に導く（図３（Ｂ）、（Ｃ））。このとき、リード部２ａは、切欠き部５の端面５ａにぶつかって直角に曲がり、切欠き部５の外側に所定の長さがはみ出るように導かれる。
【００３４】
次に、アクチュエータ４４を伸張させてリード部２ａの上部を覆うように押さえ板４１を切欠き部５に挿入した後（図３（Ｄ））、押さえ板４１を上から下降させ、押さえ板４１でリード部２ａを押さえつけて動かないように固定する（図３（Ｅ））。
【００３５】
その後、クランプ６１を解放し、押さえ板４１でリード部２ａを押さえた状態で巻胴部１を回転させ、ワイヤ２を一巻き巻回し、リード部２ａ付近のワイヤ２の上を交差させて、さらにもう一巻巻回する（図３（Ｆ））。
【００３６】
そして、押さえ板４１を切欠き部５内から引き抜いてリード部２ａを開放し、ハンド５１をリード部２ａの下部に挿入する（図４（Ｇ））。このとき、交差するワイヤ２が、すでにリード部２ａ付近を締め付けているので、リード部２ａを開放しても、ワイヤ２がばらけることはない。そして、ハンド５１を弧を描くように切欠き部５の上部を通過させて移動させ、リード部２ａを切欠き５内から胴巻芯部１内に折り返すように移動させる（図４（Ｈ））。
【００３７】
その後、折り返したリード部２ａの上に、ワイヤ２を交互に交差するように巻回していく（図４（Ｉ））。このように巻回することにより、リード部２ａは、その上に巻回されたワイヤ２によって締め付けられるため、リード部２ａが浮く、または巻幅の外にはみ出すことを防止する。
【００３８】
ワイヤ２を所定巻数巻回してコイル６８を形成したらが完了したら、すでに巻回されたワイヤ２とノズル３から繰り出ているワイヤ２の接触部６９をヒュージング装置８０の電極８１により融着する（図４（Ｊ））。クランプ６１でワイヤ２を保持し、次の巻線時に使うリード部２ａの長さ分を残して、図示しないカッターにより切断する。
【００３９】
そして、フランジ１１を巻胴部１から引き離し（図４（Ｋ））、コイル６８を巻胴部１から取り外し（図４（Ｌ））、巻線を完了する。
【００４０】
このように本発明では、巻芯部１まわりにワイヤ２を巻線するために巻き始めのリード部２ａを固定する固定方法において、リード部２ａを巻芯部１の内側から外側にはみ出すように導き、リード部２ａを押さえ板４１によって押さえつけて固定し、リード部２ａを固定した状態でリード部２ａの付け根部の上からワイヤ２を所定回数巻回して締め付け、リード部２ａを押さえ板４１から解放し、ハンド５１によってリード部２ａを巻芯部１の外側から内側に折り返し、折り返したリード部２ａの上からさらにワイヤ２を巻回することにより、リード部２ａを確実にコイル６８の巻幅内で固定することができ、リード部２ａが浮いたり、巻幅の外側にはみ出ることを防ぐことができる。
【００４１】
本発明を、構造的と方法的特徴に関してある程度特定的な言葉で説明したが、本明細書に開示した手段は本発明を実施する好ましい形態を含むものであり、本発明はこれら図示し記載された特定の特徴に制限されないことを理解されたい。したがって、本発明は、均等の原則に従って適切に解釈される特許請求の範囲に記載された範囲内におけるいかなる形態または変更についても含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、巻線機の巻き始めリードの固定装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による巻線機のリード固定装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】押さえ機構４０の詳細な図である。
【図３】リード固定装置の動作を説明する図である。
【図４】リード固定装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  巻胴部
２  ワイヤ
３  ノズル
４  フランジ
５  切欠き
４０  押さえ機構
４１  押さえ板４１
５０  ３次元移動機構
５１  ハンド
６１  クランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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